多種支護(hù)在一個(gè)深基坑工程中的運(yùn)用

多種支護(hù)在一個(gè)深基坑工程中的運(yùn)用摘要:介紹了廣州地鐵三號(hào)線林和西站南端基坑支護(hù)設(shè)計(jì),探討多種支護(hù)在同一個(gè)深基坑中工程的運(yùn)用。關(guān)鍵詞:地鐵;林和西站;基坑;支護(hù)

近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)的城市建設(shè)發(fā)展也異常迅速。從高層、超高層建筑到城市軌道交通建設(shè),相關(guān)的地下工程越來(lái)越多,涌現(xiàn)出了大量的深基坑工程。

基坑開(kāi)挖的施工工藝一般有兩種:放坡開(kāi)挖(無(wú)支護(hù)開(kāi)挖)和在支護(hù)體系下開(kāi)挖(有支護(hù)開(kāi)挖)。放坡開(kāi)挖既簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì),一般在條件具備時(shí)優(yōu)先選用。但目前深基坑工程大多是在市內(nèi)修建,基坑較深而場(chǎng)地往往又比較狹小,不具備放坡開(kāi)挖條件,通常均采用有支護(hù)開(kāi)挖。根據(jù)不同的地質(zhì)情況與現(xiàn)場(chǎng)邊界條件,有支護(hù)開(kāi)挖時(shí)基坑工程的支護(hù)形式多種多樣,常用的有:水泥土圍護(hù)結(jié)構(gòu)、鋼板樁、鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、地下連續(xù)墻及土釘支護(hù)等。從施工簡(jiǎn)便及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面考慮,對(duì)一個(gè)基坑一般采用一種基坑支護(hù)形式;但根據(jù)實(shí)際情況有時(shí)候也會(huì)有多種支護(hù)同時(shí)運(yùn)用于一個(gè)基坑的情況。以廣州地鐵三號(hào)線林和西站南端基坑設(shè)計(jì)為例,探討多種支護(hù)型式在同一基坑中的運(yùn)用。1

工程概況

廣州地鐵三號(hào)線林和西站位于天河區(qū)天河北路與林和西路形成的丁字路口處,是一個(gè)明暗挖結(jié)合的地下兩層車(chē)站,車(chē)站主要由南北兩個(gè)明挖基坑組成。由于車(chē)站使用功能的需要,南端基坑設(shè)計(jì)為在平面和立面都很不規(guī)則的形狀。2工程地質(zhì)與水文地質(zhì)2.1

工程地質(zhì)

本站所處地形較平坦,地貌單元屬山前沖積平原,無(wú)斷層通過(guò),構(gòu)造簡(jiǎn)單。自上而下巖土層分布。根據(jù)詳勘報(bào)告,建筑場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi),地震基本烈度為Ⅶ度。各土層物理力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1。2.2

水文地質(zhì)

本區(qū)段的地下水補(bǔ)給來(lái)源主要是大氣降水,且除(7)、(8)層為弱透水層外,其余地層均可視為相對(duì)隔水層。且地下水對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無(wú)腐蝕性。3基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式3.1

圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的選擇

該基坑一般段挖深17ｍ左右,加之站位處于市區(qū),場(chǎng)地狹小,無(wú)法實(shí)現(xiàn)放坡開(kāi)挖。在廣州地區(qū),地鐵車(chē)站基坑支護(hù)最常用的是圍護(hù)結(jié)構(gòu)+內(nèi)支撐型式。對(duì)本工程,我們考慮基坑支護(hù)型式時(shí)也首先從常規(guī)出發(fā),看是否適合采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)+內(nèi)支撐型式。常用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)有人工挖孔樁、鉆孔樁及地下連續(xù)墻等。

由于本基坑主要位于可塑—硬塑狀殘積土中,基底為強(qiáng)風(fēng)化—中風(fēng)化巖層,地質(zhì)情況較好,適合采用人工挖孔樁施工。而且采用人工挖孔樁能充分體現(xiàn)其造價(jià)低廉、占用場(chǎng)地小、場(chǎng)地利用率高、施工速度快、環(huán)境污染小的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)認(rèn)真比選,該工程決定采用人工挖孔樁作圍護(hù)結(jié)構(gòu)。茅棍刷廣州地區(qū)常用帖人工挖孔樁有靜方樁與圓樁兩撿種熟,缸經(jīng)過(guò)認(rèn)真研錫究垃,炕決定采用開(kāi)挖胞方便、護(hù)壁受庸力較好的圓形卸人工挖孔樁。購(gòu)為滿足基坑止旺水要獄求慘,女相鄰樁的樁芯磁相切布置。瓶3.2著臺(tái)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)赴遭站邊界條件零盟(1駝)蹄該基坑平面形材狀極不規(guī)肚則士,谷基底也很不規(guī)壓則剩:莊除東側(cè)站廳為毛地下一層外其視余為地下兩層棚結(jié)姿構(gòu)善;垮而地下兩層段四又分成了高低轟不同陣的假5毛塊投,局其中底板局部毀最大下沉市達(dá)倉(cāng)7.2它4估ｍ。禮砍(2鉗)腸基坑北側(cè)緊鄰范天河北答路踏,鞠按規(guī)劃局及市飲政府要駱求征:呆基坑施工時(shí)必草須保護(hù)天河北宴路的交通順暢元、不受干跡擾淚,控而天河北路地受下管線較為密禮集摘,較施工時(shí)還應(yīng)保記證管線不能產(chǎn)版生過(guò)大的位移蘇與變形。外死(3假)首基坑南側(cè)緊鄰香天河體育中心辰訓(xùn)練猾場(chǎng)怎,傘該處雖然無(wú)地妻下管零線摘,輸?shù)苁┕?chǎng)地敬限頭制翼,綱無(wú)法放坡。桑更(4相)椒東側(cè)無(wú)地面建抱筑及地下管姻線謊,序基坑分為上下環(huán)兩個(gè)臺(tái)喬階賊,恒上臺(tái)階基坑靜深庫(kù)1糾0喚ｍ鐘,料中間平臺(tái)越寬稿1洲1隊(duì)ｍ蝦,臂然后再挖深蹤下唱7徐ｍ是基坑的下元臺(tái)階。該側(cè)每捷個(gè)臺(tái)階相對(duì)較嶼淺丟,音有條件采用放及坡開(kāi)挖。啞安(5蓬)唉基坑西側(cè)亦無(wú)舞地面建筑及地上下管原線引,洪該側(cè)基坑深衰約泛1兔7蜘ｍ聚,世由于施工場(chǎng)地罵所遵限脆,鎮(zhèn)施工單位在緊駁鄰基坑邊處搭另建了兩幢兩層但的臨時(shí)住宿及楊辦公樓。鄭3.2.游2魔榴支護(hù)形式比選鞏紋(1創(chuàng))逼從施工方便及爪經(jīng)濟(jì)出傍發(fā)貍,測(cè)廣州地鐵車(chē)站葛基坑支護(hù)基本癢都采用的是圍倆護(hù)結(jié)扭構(gòu)料+不鋼管內(nèi)支撐型塔式。本基坑設(shè)推計(jì)時(shí)也首先選般用人工挖孔割樁跑+回鋼管內(nèi)支撐型默式炸,析基坑尺寸較大域時(shí)添加臨時(shí)立輛柱。但由于該張基坑平面及立受面都很不規(guī)縣則測(cè),各該方案存在以貧下缺古點(diǎn)肝:消損兇①謎基坑寬度大造智成臨時(shí)立柱根杏數(shù)村多緩,虎基坑立面不規(guī)允則造成立柱難榮以同時(shí)兼顧上槽下層鋼管支界撐利,質(zhì)從而又增加臨尊時(shí)立柱根數(shù)。茄臨時(shí)立柱福多同,魚(yú)從而造價(jià)高、蓋施工難度大、掏底板防水處理波困副難芬;丟朋故②梁添加臨時(shí)立柱泄后上、下層鋼云管內(nèi)支撐仍難獅以布置在同一模豎平兵面班,積造成施工困三難郊;隨亦檔③尿南北向與東西界向鋼管撐平面式交叉變多奉,執(zhí)造價(jià)高、施工俱也困良難鼠;浙哄青④且角撐的布置也演很困漫難菠;喪染昏⑤雨局部底板下沉切段無(wú)法布置鋼愧管支撐。蒼呀(2吼)思采用鋼筋混凝否土結(jié)構(gòu)支棉撐央,謹(jǐn)造價(jià)語(yǔ)高扣,晝施工進(jìn)度賠慢島,們由于車(chē)站豎向趟板間距大、基捉坑立面不規(guī)雕則班,智鋼筋混凝土經(jīng)支襯犯多撐難以與各層藥板結(jié)海合赴,接形成完整的支秘?fù)误w系。另寨外躺,收同鋼管內(nèi)支撐陪一霸樣歡,丙鋼筋混凝土支杜撐也不能很好雷地解決結(jié)構(gòu)底蔑板下沉段基坑軋支護(hù)的問(wèn)題。澡汽(3社)漫采用拉錨結(jié)構(gòu)獅作為基坑的支洪護(hù)體系。拉錨饑結(jié)構(gòu)是融近園2墓0受年來(lái)建筑施工籍領(lǐng)域產(chǎn)生的一屯項(xiàng)新工藝技胳術(shù)耍,灌廣泛應(yīng)用于地鏡下結(jié)構(gòu)的施工竿支護(hù)體系和作史永久性建筑結(jié)劉構(gòu)的承拉構(gòu)件所。旗僑膀綜上所次述腔,闊鋼管內(nèi)支撐及象混凝土內(nèi)支撐歉均不適合本基僻坑勇,誕而本基坑所處稻的殘積土地層壁能提供拉錨結(jié)荒構(gòu)所需的拉拔郵力。除基坑北稻側(cè)的天河北路踏有地下管線憲外猜,財(cái)其余各方均不鞠存在地下管線遮或地下建筑層物伴,全但天河北路地鎖下管線最大埋助深研僅咽3損ｍ工,節(jié)拉錨結(jié)構(gòu)斜向彩下布置就可以禿避開(kāi)天河北路牛的地下管線。督所鮮以買(mǎi),名經(jīng)過(guò)多方面的紅綜合比粱較剃,貝本基坑決定采視用人工挖孔卡樁擴(kuò)+陣?yán)^結(jié)構(gòu)為主膊的支護(hù)方式。精挎鋤基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)設(shè)計(jì)燭祝匯結(jié)合本工程的刑實(shí)際情策況蝴,狗最終本基坑的培支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)疫如鋤下船:造擠(1酒)塔基坑南側(cè)、北島側(cè)及西側(cè)均采樣用人工挖孔躬樁燕+困拉錨結(jié)餓構(gòu)畏;燕瀉(2肚)惠基坑西側(cè)風(fēng)道傭處形成一個(gè)面奶積不大的凹拜角殖,仁具備采用鋼管鹽作內(nèi)支撐的條軟件。同時(shí)該處窯若采用拉錨結(jié)靠構(gòu)遮,講則凹角北側(cè)拉腎錨與相鄰處長(zhǎng)歸邊拉錨空間上昏形成疊蓄加掛,錢(qián)土體受力不工利礎(chǔ);趁再夠則先,極車(chē)站北端基坑鉗采用的即是鋼沈管內(nèi)支撐型揮式劃,嚷也無(wú)需另外備穩(wěn)料。故對(duì)該凹枝角采用人工挖辮孔壁樁寶+康鋼管內(nèi)支撐型襖式。凳醬(3吉)母基坑?xùn)|俘側(cè)油,振基坑連續(xù)挖深燒相對(duì)較危淺貨,訂該側(cè)施工時(shí)作紫為整個(gè)基坑的幻出土通道。由浪于工程開(kāi)工較喬晚慣,千工期非常父緊斑,授該側(cè)若采用人懲工挖孔樁則施糧工干擾太大。堡經(jīng)多方研究決之定支,池基坑?xùn)|側(cè)采用戲土釘墻支淚護(hù)寫(xiě),那以最大地加快蟻施工進(jìn)度。夫半(4暮)倒基坑在地下二形層處結(jié)構(gòu)底板過(guò)基本位于硬塑穴狀殘積土、全岸風(fēng)化或強(qiáng)風(fēng)化嘩泥質(zhì)粉砂巖地渠層。對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)凍部底板一般下傻沉段均采用錨剃噴支藍(lán)護(hù)尖,酷在靠近圍護(hù)樁血下沉似段蛾,繳根據(jù)計(jì)算增加密一排拉錨支護(hù)縣。整個(gè)基坑的芝支護(hù)平面如切圖充1倆所示。璃掘最有關(guān)基坑支護(hù)愉設(shè)計(jì)的其它說(shuō)柳明武杏(1夾)愛(ài)結(jié)構(gòu)計(jì)算采用煌彈性支點(diǎn)敬法旨,魔即基坑外側(cè)土堪體對(duì)圍護(hù)樁作釀?dòng)弥鲃?dòng)土壓館力追,抵基坑內(nèi)側(cè)土體醉抗力及拉錨均鍛以彈性支點(diǎn)模新擬。蟻由(2吐)補(bǔ)經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)坑算藝,式圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用耗直沉徑篩1.硬2績(jī)ｍ的人工挖孔座樁直隨徑協(xié),排樁芯相切布置式。日軌(3列)而鋼管內(nèi)支撐采角用敲60朗0傳ｍｍ、壁喪厚蛇1齡2散ｍｍ鋼覆管縱,些基坑風(fēng)道處豎遮向共設(shè)三嶺道敏,裝預(yù)加神力膚40弄0嫌～孝70專(zhuān)0利ｋＮ。肆粗(4剖)遮拉錨結(jié)構(gòu)采用報(bào)預(yù)應(yīng)力錨索錨服索睬,飲錨索根據(jù)結(jié)構(gòu)什計(jì)算滲用巨4率束岔或知5計(jì)束繡7冶5率強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值賢為露186舊0蓄ＭＰａ的鋼絞妹線。錨索成孔尿直塘徑窄15俯0觸ｍ漲ｍ謹(jǐn),宵采用二次高壓旨注漿工藝。一腐般地下兩層辣段擠(危深超1電6腰～戴1說(shuō)7該ｍ贏)踩豎向共設(shè)三道饒錨索支竹撐礦,捉自由段長(zhǎng)凝度研5搖ｍ府,弊錨索總豪長(zhǎng)核2診0摘～泡2義8發(fā)ｍ侍,誕預(yù)拉張梳力歷10晨0冠～廉30積0慢ｋＮ?；阪@(5玻)材土釘采用直馬徑舍2樓5聚～塵3迅2讀ｍｍ且的臺(tái)Ⅱ代級(jí)螺紋鋼喝筋則,膠鉆孔直誦徑雨10樸0炮～扯13即0排ｍｍ。網(wǎng)震噴四15鎖0醋ｍｍ厚章Ｃ梁2灌0消混凝土。速學(xué)(6慰)睬施工過(guò)程中的茂監(jiān)測(cè)結(jié)果表工明錢(qián),虧地面位移、樁降身位移及錨桿川應(yīng)力等均滿足掘設(shè)計(jì)要求。4幾點(diǎn)體會(huì)貨圍(1停)扒錨索施工簡(jiǎn)單孤快捷、基坑形禾成后作業(yè)空間脾大峰,鑄無(wú)干擾。加之贏施工方在施工裁時(shí)合理地安排徒各工序。從而孩使深度較大、厭平面較復(fù)雜、石支護(hù)形式多的婚車(chē)站南端基坑抱施工進(jìn)度反而竭明顯快于深度摘較小、平面簡(jiǎn)孝單、支護(hù)形式焦單一的本站北項(xiàng)端基坑。孝豎(2嶼)專(zhuān)一個(gè)基坑同時(shí)祝使用內(nèi)支撐及榨錨索支護(hù)時(shí)應(yīng)扛注意考慮兩者褲相鄰時(shí)相互間架的內(nèi)力影響。揮剃戰(zhàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果漢顯烏示船,帆南端基坑風(fēng)道迷處支撐內(nèi)力出權(quán)現(xiàn)異逗常斯,權(quán)明顯大于設(shè)計(jì)持計(jì)算結(jié)果。其蓋中豎向第二道釀對(duì)撐的支撐內(nèi)參力監(jiān)測(cè)值優(yōu)為揀168刊0萍ｋ康Ｎ薯,呀遠(yuǎn)大于結(jié)構(gòu)計(jì)擱算蒼的燕110開(kāi)0軟ｋ蟻Ｎ稠,葡也大于廣州地某區(qū)類(lèi)似基坑的橋經(jīng)驗(yàn)矮值足120使0凝～死130樸0療ｋＮ。而挖孔倉(cāng)樁的施工記錄境表明該處地層禮與設(shè)計(jì)基本一趴致茄,案同時(shí)離該處較舞遠(yuǎn)的錨索內(nèi)力庸監(jiān)測(cè)值也顯示葡錨索內(nèi)力與設(shè)女計(jì)值接敞近迫(你該支撐臨近處刊錨索事先未布賣(mài)設(shè)監(jiān)測(cè)梢點(diǎn)粱)挖。經(jīng)過(guò)認(rèn)真分時(shí)析次,士得出結(jié)收論掛:醫(yī)為減少樁身位示移讓,輝錨索施加了預(yù)幟應(yīng)啞力梳,按該預(yù)應(yīng)力將基飄坑外側(cè)土體拉梅向基攔坑敢,北從而造成相鄰扇的內(nèi)支撐應(yīng)力吃增大。甜參(3舉)璃基坑采用錨索眠支護(hù)時(shí)應(yīng)充分筒考慮其對(duì)周邊雖環(huán)境及工程的要影響。謊安(4娘)藥基坑采用錨索拾支護(hù)勝時(shí)胡,既樁頂位移及地辨